## SISTEM KENDALI SUHU PADA PENGERINGAN ECENG GONDOK BERBASIS HMI
Hanif Dwi Rahmansyah 1 , Ibrahim Nawawi 2 , Hery Teguh Setiawan 3
1,2 Universitas Tidar, Jl. Kapten Suparman No.39, Potrobangsan, Kec. Magelang Utara, Kota Magelang, Jawa Tengah 56116 , Telp. (0293) 364113, Fax (0293) 362438

## Riwayat artikel:
Received: 28 November 2022 Accepted: 29 Desember  2023 Published: 1 Januari  2024

## Keywords:
Outseal; PID; Ziegler Nichols; HMI.
Corespondent Email: hanifdwi@students.untidar.ac .id
Abstrak. Eceng  gondok  ( Eichornia  crassipes )  merupakan  tanaman  gulma yang hidup di perairan dengan dampak yang ditimbulkannya ialah kerusakan ekosistem di perairan. Eceng gondok memiliki kandungan nutrisi yang tinggi yakni  berupa  serat  kasar  4.08%,  protein  kasar  3.55%,  karbohidrat  8.22%, kadar abu 3.93%. Dari kandungan tersebut, eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai  pakan  ikan. Pemanfaatan  teknologi  yang  dapat  dikembangkan  dari penelitian yang sudah ada sesuai dengan permasalahan yang telah dipaparkan merupakan sistem kontrol suhu pada eceng gondok menggunakan processor Outseal Nano  berbasis Human  Machine  Interface (HMI)  menggunakan kontroler  PID  metode  Ziegler-Nichols.  Pengeringan  akan  dilakukan  dengan suhu sebesar 60 o C dan 75 o C dalam waktu 60 menit. Hasil penelitian dengan parameter Kp = 6.25; Ki = 58.5; dan Kd = 0.3 menghasilkan respon sistem dengan rise  time 0.0988s, settling  time 0.4280s, overshoot 12.5224%.  Pada suhu  pengeringan  60°C  selama  60  menit  menghasilkan  kekeringan  sebesar 63.3% sedangkan pada suhu 75°C selama 60 menit menghasilkan kekeringan sebesar 70%. Pada penelitian ini telah dibuktikan bahwa menggunakan kontrol PID menghasilkan sistem yang lebih baik.
Abstract. Water  hyacinth  (Eichornia  crassipes)  is  a  water weed  that  has  a harmful  impact  on  the  aquatic  ecosystem.  It  has  a  high  nutrient  content, including 4.08% crude fiber, 3.55% crude protein, 8.22% carbohydrates, and 3.93% ash. Because of these contents, water hyacinth is suitable as fish food. One  potential  technology  that  can  be  develop  from  existing  research  to address  this  issue  is  a  temperature  control  system  for  water  hyacinth.  This system  would  utilize  an  Outseal  Nano  processor  with  a  Human  Machine Interface (HMI) and a PID controller based on the Ziegler-Nichols method. Drying would occur at 60°C and 75°C for 60 minutes. Research findings with parameters  Kp  =  6.25;  Ki  =  58.5;  and  Kd  =  0.3  indicate  that  the  system response  has  a  rise  time  of  0.0988s,  a  settling  time  of  0.4280s,  and  an overshoot of 12.5224%. At a drying temperature of 60°C for 60 minutes, the water hyacinth reaches a dryness of 63.3%, while at a temperature of 75°C for 60 minutes, it reaches a dryness  of  70%. This research has proven that using PID control produces a more effective system.

## 1. PENDAHULUAN
Eceng gondok ( Eichornia crassipes )
merupakan  tanaman  gulma  yang  hidup  di perairan  dengan  dampak  yang  ditimbulkannya
ialah kerusakan ekosistem di perairan. Dampak negatif  yang  ditimbulkan  tersebut  dapat dikendalikan dengan pemanfaatan eceng gondok  mengingat  eceng  gondok  memiliki kandungan  nutrient  yang  tinggi  yakni  berupa
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
serat  kasar  4.08%,  protein  kasar  3.55%, karbohidrat  8.22%,  kadar  abu  3.93%  [1].  Dari kandungan  tersebut,  eceng  gondok  dapat dimanfaatkan sebagai pakan ikan [2].
[3]  telah  melakukan  penelitian  dengan merancang oven drying sebagai alat pengering eceng  gondok  menggunakan  metode  PID. Tujuan dari penelitiannya untuk mempersingkat waktu pengeringan eceng gondok dan menjaga suhu  sesuai  yang  di  ingingkan.  Sensor thermokopel tipe-K digunakan untuk membaca suhu  pada  oven  dengan  kisaran  pembacaan  - 270 o C sampai 1.350 o C. Penelitian ini menggunakan  Arduino  Uno  yang  berfungsi sebagai processor pada sistem untuk melakukan  pengolahan  data  sesuai  apa  yang diinginkan.
Pemanfaatan teknologi yang dapat dikembangkan  dari  penelitian  yang  sudah  ada sesuai  dengan  permasalahan  yang  telah dipaparkan  merupakan  sistem  kontrol  suhu pada  eceng  gondok  menggunakan processor Outseal Nano    dan  berbasis Human  Machine Interface (HMI).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Eceng Gondok (Eichornia Crassipes)
Eceng gondok adalah tanaman yang hidup di perairan  dengan  cara  mengapung  dengan memiliki  nama  latin Eichornia  crassipes .
Tanaman  ini  pertama  kali  ditemukan  oleh seorang ahli botani dari Jerman yang ditemukan pada Sungai Amazon, Brazil.
Eceng  gondok  dikatakan  sebagai  tanaman gulma  karena  melimpahnya  eceng  gondok dapat  menghalangi  sinar  cahaya  matahari masuk  ke  dalam  air  yang  dibutuhkan  untuk kehidupan  dan  menghambat  suplai  oksigen  ke dasar perairan [2].
Eceng  gondok  memiliki  sifat  yang  kuat dalam  persaingan  di  lingkungannya  dan cenderung  untuk  cepat  berkembang  biak. Disebabkan  kandungan  nutrisi  pada  air  yang tinggi yakni nitrogen, potassium dan fosfat [4].

## Gambar 2. 1 Eceng Gondok
2.2 Outseal Nano
Outseal nano  merupakan Programmable Logic  Controller (PLC)  yang  dibangun  dari Arduino  nano  yang  memiliki  8  digital input 2 analog input dan  8  digital output .  Keunggulan Programmable Logic Controller (PLC) jenis ini adalah  ukurannya  yang  kecil  dan  harga  yang terjangkau.  Perancangan  logika  pada outseal nano  membutuhkan software  outseal studio dengan pemrogramannya menggunakan ladder diagram [5].

## Gambar 2. 2 Outseal Nano
2.3 Heater DC Fan
Heater  dc  fan merupakan  pemanas  yang terintegrasi  dengan  kipas  di  dalamnya  yang digunakan  untuk  menyalurkan  panas  dari komponen heater . Heater ini banyak digunakan untuk  inkubator  telur  dan  pemanas  ruangan dengan  beroperasi  pada  tegangan  12Vdc  suhu yang dihasilkan mencapai ± 100 𝑜 𝐶 .
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
2.4 Thermocouple Type K
Thermocouple type K merupakan salah satu sensor Resistance Temperature Detector (RTD) yang dimana untuk pengukurannya menggunakan  prinsip  perubahan  resistansi listrik  logam  yang  dipengaruhi  oleh  suhu  di sekitarnya [6].
Sensor suhu Thermocouple type K memiliki perbandingan  antara  jumlah  resistansi  yang diterima  dengan  suhu  yang  akan  dibacanya. Pada 0 o C sesuai dengan resistansi 100 Ω maka tingkat  resistansi  suhu  yang  dibaca  sebesar 0.3851 Ω/ o C[7]. Kelebihan penggunaan sensor suhu Thermocouple type K ini yaitu pengukuran dengan  akurasi  yang  tinggi  dan  respon perubahan yang dibaca cepat [8].
Gambar 2. 4 Thermocouple Type K

## 2.5 Thermal System
Thermal  system merupakan  sistem  yang melibatkan perpindahan panas dari suatu zat ke zat lain sehingga megalami perubahan temperature .  Pada thermal  system memliki  2 kondisi yang terjadi pada saat ingin terciptanya perpindahan panas yaitu  resistansi  dan kapasitansi [9]. Resistansi thermal terjadi akibat adanya  hambatan  pada  suatu  bahan  yang bersifat  menolak  panas  berbeda  dengan resistansi thermal, pada  kapasitansi thermal yaitu kemampuan bahan untuk menyimpan dan menyerap  panas  yang  dialirkan  oleh  sumber panas. Berikut merupakan persamaan perpindahan  panas  pada  jenis  konveksi  dan konduksi [9]. 𝑞 = 𝐾 ∆𝜃 2.1
Pada  koefisien thermal  conductivity dicari tergantung  dari  bahan  yang  digunakan  pada sistem yang dimana pada setiap bahan memiliki thermal  conductivity memiliki  nilai  yang berbeda-beda.
𝐾 = 𝑘 𝐴 ∆ 𝑋 ; untuk konduksi
2.2
= 𝐻 𝐴 ; untuk konveksi
2.6 Human Machine Interface (HMI) Human Machine Interface (HMI) merupakan interface perangkat  lunak  antara sistem  yang  dijalankan  dengan  operator  atau pengamat.  Pada  umumnya Human  Machine Interface (HMI)  terdiri  dari  komputer  pusat yang  digunakan  untuk  mengontrol  dan monitoring sistem.  Tujuan  penggunaan  dari
Human  Machine  Interface (HMI)  yakni  untuk mengumpulkan  atau  menampilkan  informasi dari proses sistem yang berjalan [10].
Gambar 2. 5 Human Machine Interface (HMI)

## 2.7 Kontroler PID
PID  kontroler  merupakan  salah  satu kontroler  dengan  memiliki  3  parameter konstanta  yakni Proportional (Kp), Integral (Ti)  dan Derivative (Td).  Konstanta  tersebut memiliki karakteristik masing-masing. Kontroler  digunakan  sebagai  mengurangi  dan menghilangkan kesalahan actual value dengan setting value [11].
Parameter-parameter pada orde dua terhadap unit masukan step , antara lain [12]:
1. Waktu tunda ( delay time )(t d )
Waktu  keterlambatan  respon  diukur  mulai t=0s  sampai  respon  mencapai  50%  dari steady state .
2. Waktu naik ( rise time )(t r )
Waktu yang diukur dari t=0s sampai respon memotong  sumbu steady  state yang pertama.
3. Waktu puncak ( peak time )(t 1 )
Waktu yang diukur dari t=0s sampai respon mencapai puncak pertama ( overshoot ).
4. Overshoot (M p )
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Nilai relatif perbandingan antara nilai steady state dengan nilai overshoot yang melampaui nilai steady state.
5. Waktu tunak ( settling time )(t s )
Waktu yang menyatakan respon telah masuk ±5%, atau ±2%, atau ±0.5% dari nilai steady state .

## Gambar 2. 6 Parameter Keluaran Respon

## 2.8 Ziegler Nichols
Terdapat  dua  metode  dalam  penalaan Ziegler-Nichols yakni metode kurva reaksi dan metode  osilasi  yang  dimana  kedua  metode tersebut  memiliki  tujuan  untuk  menghasilkan respon  sistem  dengan  lonjakan  maksimum sebesar 25% [13].
1. Metode Kurva Reaksi
Kurva S dapat menghasilkan dua konstanta yaitu  waktu  tunda  (L) dan  konstanta  waktu (T)  yang  dimana  kedua  konstanta  ini dihasilkan  dengan  menarik  garis  singgung pada titik belok kurva.

## Gambar 2. 7 Kurva Reaksi
Garis  singgung  merupakan  sebuah  garis lurus  yang  menyinggung  atau  menyentuh pada  titik  kurva,  dengan  persamaan  linier sebagai berikut [12]:
𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐 2.3
Koordinat  yang  melewati  garis  lainnya memiliki persamaan,
𝑦 = 𝑦 𝑏 −𝑦 𝑎 𝑥 𝑏 −𝑥 𝑎 𝑥 + 𝑦 1 − 𝑦 𝑏 −𝑦 𝑎 𝑥 𝑏 −𝑥 𝑎 𝑥 1 2.4
Pengambilan  pasangan  pada  respon  sistem yaitu  titik  =<50%  kondisi  tunak  sebagai koordinat (x a ; y a ), titik >=50% kondisi tunak sebagai kondisi koordinat kedua (x b ; y b ) dan titik  50%  dari  kondisi  tunak  menjadi koordinat  (x 1  ; y 1 )  [12].  Pada  penalaan Ziegler-Nichols pengambilan titik koordinat bisa  diambil  menggunakan  40%-60% kondisi  tunak,  30%-70%  kondisi  tunak, 20%-80%  kondisi  tunak  dan  10%-90% kondisi tunak [12].

## Gambar 2. 8 Ilustrasi Respon Sistem dengan Titik Koordinat

## 2. Metode Osilasi
Metode  ini  merupakan  metode  yang didasarkan  pada  sistem  untaian  tertutup. Pada  metode  ini  respon  sistem  berbentuk osilasi dengan parameter integer diatur Ti = ∞ dan diferensial Td = 0.

## Gambar 2. 9 Respon Sistem Osilasi
Penalaan  dari  kedua  metode  tersebut  akan disubstitusikan  ke  dalam  persamaan  berikut untuk menghasilkan parameter Kp, Ti dan Td.

## Tabel 2. 1 Persamaan Ziegler Nichols

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian  pada  sistem  kontrol  suhu  untuk pengeringan eceng gondok ( Eichornia
C(t)_ K
0 L T Garis singgung pada titik belok kurva Kp Ti Td Kp
Ti Td T/L ~ 0 0.5Kcr ~ 0 0.9 T/L L/0.3 0 0.4Kcr 0.8Pcr 0 1.2 T/L 2L 0.5 L 0.6Kcr 0.5Pcr 0.12Pcr P PI PID
Metode Kurva Reaksi Metode Osilasi
Tipe Kontroler
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
crassipes )  sebagai  pakan  ikan  bawal  air  tawar ( Colossoma  macropomum )  berbasis Human Machine  Interface (HMI)  memiliki  beberapa tahapan dalam pelaksanaanya.

## 3.1 Alur Penelitian
Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian
3.1.1 Studi Literatur
Tahap pertama pada penelitian ini dilakukannya  studi  literatur  diantaranya  dari jurnal  ilmiah,  buku,  dan  penelitian  terdahulu yang  relevan  dengan  penelitian  yang  sedang dilakukan.

## 3.1.2 Perancangan Alat
Perancangan alat dalam tahap penelitian ini terdapat  dua  yakni  perancangan  perangkat lunak dan perancangan perangkat keras.

## 3.1.3 Pengujian Alat
Pengujian  alat  dilakukan  untuk  melihat kelayakan  kinerja  sistem  dan  kesesuaian dengan perancangan yang dibuat.

## 3.1.4 Uji Validitas dan Pengambilan Data
Data yang diambil berupa setting value suhu dan  waktu  dengan  melakukan  uji  validitas terhadap  berat  eceng  gondok  ( Eichornia
crassipes )  sebelum  dan  sesudah  pengeringan serta keakuratan set value.

## 3.1.5 Analisa Hasil dan Pembahasan
Data  yang  sudah  diperoleh  pada  tahap sebelumnya  akan  dianalisa  serta  dilakukan pembahasan  terkait  data  yang  sudah  dianalisa tersebut.

## 3.1.6 Penyusunan Laporan
Tahap  terakhir  dari  penelitian  yakni penyusunan  laporan.  Permasalahan  dan  hasil usaha  pemecahan  masalah  akan  dituangkan  di dalam laporan.

## 3.2 Alur Kerja Sistem
Gambar 3. 2 Alur Kerja Sistem
Sistem akan menginisialisasi hardware yang digunakan  kemudian  sistem  akan default pada setiap parameternya sehingga bisa diatur ulang untuk  parameter  Kp,  Ki,  Kd,  suhu  dan  waktu yang  akan  bekerja.  Sistem  akan running sehingga proses pemanasan dimulai, suhu akan dibaca menggunakan sensor thermokopel yang dimana  jika  suhu  dan waktu  belum  memenuhi nilainya  maka  proses  pemanasan  akan  terus berjalan  sampai  mencapai  nilai  sesuai setting suhu  dan  waktu.  Proses  tersebut  akan
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
ditampilkan pada display yakni setiap terjadinya  perubahan  suhu  dan  waktu  pada sistem.

## 3.3 Diagram Blok Sistem

## Gambar 3. 3 Diagram Blok Sistem
Outseal sebagai  kontroler  akan  terhubung satu  sama  lain  dengan  PC  sebagai  HMI  yang dimana  akan  menampilkan set  value suhu  dan waktu,  grafik  respon  sistem, act  value suhu, parameter Kp, parameter Ti, parameter Td dan tombol On/Off. Sedangkan sensor PT 100 akan menjadi feedback pada outseal untuk pembacaan  suhu  yang  sudah  sesuai. Output sistem nya ialah fan heater sebagai komponen yang berfungsi untuk menghantarkan panas.

## 3.4 Perancangan IO Sistem

## Gambar 3. 4 Perancangan IO Sistem
Sistem menggunakan 1 input analog sensor suhu PT 100 yang dihubungkan pada pin analog outseal nano  untuk  pembacaan  suhu  dalam ruang  pengeringan.  Proses  dari  sistem  yang diterapkan  pada outseal nano  berupa  kontrol PID set  value suhu  dan set  value waktu pengeringan. Output sistem akan menyesuaikan hasil dari input dan proses sebelumnya.
3.5 Perancangan Kontroler PID
Kontroler PID menggunakan metode Ziegler-Nichols  dengan  memperhatikan  setiap respon sistem terhadap masukan parameter Kp, Ki  dan  Kd. Tuning PID  menggunakan  metode Ziegler-Nichols dilakukan.
Gambar 3. 5 Perencanaan Sistem
Sistem merupakan sistem second  orde atau orde dua karena pengaruh temperatur dari eceng gondok  dan  temperatur  lingkungan,  sehingga peninjauan  dilakukan  antara  temperatur  ruang dengan  temperatur  lingkungan  dan  temperatur ruang dengan temperatur eceng [9].
Termperatur lingkungan (T 1 ) akan mempengaruhi temperatur yang berada didalam ruang.
𝐶𝑑𝜃 = (𝑇 0 − 𝑇 1 ) 𝑑𝑡 3.1 𝐶 𝑑𝜃 𝑑𝑡 = (𝑇 0 − 𝑇 1 ) 𝑅 1 𝐶 𝑑𝜃 𝑑𝑡 + 𝜃 = 𝑅 1 (𝑇 0 )
Persamaan  3.1  menggunakan  transformasi laplace diperoleh :
𝑇 1 𝑇 0 = 𝑅 1 𝑅 1 𝐶𝑠+1 3.2
Termperatur  yang  dimiliki  eceng  gondok (T 2 )  akan  mempengaruhi  temperatur  yang berada didalam ruang.
𝐶𝑑𝜃 = (𝑇 0 − 𝑇 2 ) 𝑑𝑡 3.3 𝐶 𝑑𝜃 𝑑𝑡 = (𝑇 0 − 𝑇 2 ) 𝑅 2 𝐶 𝑑𝜃 𝑑𝑡 + 𝜃 = 𝑅 2 (𝑇 0 )
Persamaan  3.3  menggunakan  transformasi laplace diperoleh :
𝑇 2 𝑇 0 = 𝑅 2 𝑅 2 𝐶𝑠+1 3.4
` Insulasi (Kayu) G(s) Fan PTC Heater u(t) Sensor LM35 Temperatur lingkungan (Tc) Temperatur ruang (Ti) Eceng Gondok
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062

## Hanif  dkk
Ketika  kondisi  eceng  gondok  masuk kedalam ruang pengering  maka :
𝐺(𝑠) = 𝑇 1 (𝑠) −   𝑇 2 (𝑠)
𝐺(𝑠) = 𝑅 1 𝑅 1 𝐶𝑠 + 1 − 𝑅 2 𝑅 1 𝐶𝑠 + 1
Hasil perhitungan matematis untuk transfer function yaitu :
𝐺(𝑠) = 𝑅 1 +𝑅 2 (𝑅 1 𝐶𝑠+1)(𝑅 1 𝐶𝑠+1) 3.5
Penalaan  ziegler-nichols  yang  digunakan akan  menggunakan  metode  kurva  S  yakni dengan  melihat  respon  sistem  yang  berbentuk kurva S.

## 3.6 Perancangan Desain Sistem
Proses pengeringan akan dilakukan didalam kotak dengan dimensi 25 x 30 cm. Terdiri dari panel box, sensor PT 100, fan heater dan laptop yang  digunakan  sebagai  HMI. Fan  heater diletakan ujung kiri atas box sedangkan sensor PT 100 berada di ujung kanan atas.
Gambar 3. 6 Perancangan Desain Sistem

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Realisasi Perancangan Alat

## Gambar 4. 1 Realisasi Perancangan Alat
Proses  pengeringan  eceng  gondok  akan dilakukan  pada  sebuah box berukuran  25x30 cm.
Gambar 4. 2 Tempat Pengeringan Eceng Gondok

## 4.2 Realisasi Perancangan HMI
Simulasi  HMI  secara online menggunakan aplikasi  Easybuilder  yang  dimana  HMI  yang dibuat  memiliki  beberapa  fitur  dan  beberapa layer . HMI menggunakan device type MODBUS RTU ( Adjustable) dengan baudrate disesuaikan pada outseal studio yaitu 57600 dan location local.
Kipas Pendingin
Heater Tempat Eceng Gondok
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Gambar 4. 3 Layer 1
Layer  1 ( Home )  memiliki  beberapa  fitur yang  diantaranya, monitoring suhu,  kondisi heater, kondisi  pendingin  dan  lamanya  sistem bekerja secara real  time ( timer  accum ).  Selain itu pada layer 1 juga memiliki function numeric yang digunakan sebagai input nilai Kp, Ki, Kd, set value dan set timer.
Gambar 4. 4 Layer 2
Layer  2 ( Trend  display )  digunakan  untuk melihat  respon  sistem  antara set  value dengan actual  value secara real  time.  Trend  display berwarna  hijau  menggambarkan set  value sedangkan untuk berwarna merah
menggambarkan kondisi actual value.
Gambar 4. 5 Layer 3
Layer 3  ( History  data )  digunakan  untuk mencatat actual value dan set value pada setiap 1  detik  dan  akan  langsung  tersimpan  pada device dengan tipe file xls. Berikut merupakan beberapa  objek  serta address yang  digunakan pada HMI.
Tabel 4. 1 Address HMI Objek Address Fungsi Meter display 4x0 Menampilkan suhu actual Numeric 1 4x0 Menampilkan suhu actual Trend display LW0 Logging_1 Menampilkan suhu set value dan actual value dengan grafik Numeric 2 6x2 Input parameter Kp Numeric 3 6x3 Input parameter Ki Numeric 4 6x4 Input parameter Kd Numeric 5 6x1 Input parameter set value Numeric 6 4x0 Menampilkan suhu actual Numeric 7 6x25 Input parameter waktu Numeric 8 4x26 Menampilkan waktu yang berjalan Bit lamp 1 0x1 Indikator heater Bit lamp 2 0x2 Indikator pendingin Function key  (trend display) Window trend display Berpindah layer ke trend display Function key  (history data) Window history data Berpindah layer ke history data Function key (home) Window home Berpindah layer ke home

## 4.3 Kalibrasi Sensor Thermocouple Tipe K
Kalibrasi  sensor  dilakukan  sebanyak  2  kali dengan  menggunakan  kalibrator  thermometer digital  dilakukan  selama  10  menit  pada  setiap menit ke-5 sampai menit ke-10 pintu box dibuka untuk menciptakan perubahan suhu.
Set Value Actual Value
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Gambar 4. 6 Posisi Kalibrator dan Thermocouple
Tabel 4. 2 Kalibrasi Sensor Thermocouple Pertama
Waktu (Menit) Thermocouple ( o C) Kalibrator ( o C) Selisih ( o C) 1 34 26.1 7.9 2 34 26.2 7.8 3 34 26.2 7.8 4 34 26.2 7.8 5 34 26.2 7.8 6 34 25.9 8.1 7 33 25.3 7.7 8 33 24.8 8.2 9 33 24.5 8.5 10 32 24.3 7.7 Rata-Rata 7.93
Kalibrasi  pertama  menggunakan  nilai  (-95) pada offset di function  scale  ladder  diagram yang  dimana  menghasilkan  selisih  rata-rata antara thermocouple dengan kalibrator sebesar 7.93. Nilai tersebut masih memiliki selisih yang besar sehingga dilakukan kalibrasi kembali.
Tabel 4. 3 Kalibrasi Sensor Thermocouple Kedua Waktu (Menit)
Thermocouple ( o C) Kalibrator ( o C) Selisih 1 26 26 0 2 26 26 0 3 26 26.1 0.1 4 26 26.1 0.1 5 26 26.1 0.1 6 25 25.6 0.6 7 25 25.1 0.1 8 25 24.7 0.3
9 24 24.3 0.3 10 24 24.1 0.1 Rata-Rata 0.17 Kalibrasi  kedua  menggunakan  nilai  (-103) pada offset di function  scale  ladder  diagram yang  dimana  menghasilkan  selisih  rata-rata antara thermocouple dengan kalibrator sebesar 0.17. Nilai tersebut memiliki selisih yang kecil sehingga kalibrasi tidak dilakukan kembali.

## 4.4 Penentuan Parameter PID
Penentuan  parameter  PID  digunakan  untuk menemukan  parameter  Kp,  Ti,  dan  Td menggunakan metode Ziegler-Nichols.
Melalui persamaan 3.5 maka ditemukan respon sistem sebagai berikut.
Gambar 4. 7 Diagram Block Transfer Function

## Gambar 4. 8 Respon Sistem
Dari gambar 4.8 diperoleh karakteristik dari respon sistem sebagai berikut :
Tabel 4. 4 Karakteristik Respon Sistem Respon Sistem Nilai Rise Time 0.365 Settling Time 0.633 Overshoot 0 Steady State Error 52.8% Peak Time 1.2
Thermocouple Kalibrator
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Gambar 4. 9 Pasangan Titik Koordinat
Penarikan garis singgung
akan menggunakan pengambilan pasangan koordinat pada  setiap  keadaan  tunak  dari  respon  sistem. Pada kondisi ≤50% dari keadaan tunak menjadi koordinat  pertama  (x a ,y a )  kondisi  ≥50%  dari keadaan tunak menjadi koordinat kedua (x b ,y b ) dan kondisi 50% dari keadaan tunak (x 1 ,y 1 ).
Tabel 4. 5 Parameter Hasil Pasangan Titik Koordinat
%Tunak 𝑓(𝑥) T L 40%-60% 1.266𝑥 − 0.004 0.332  0.043 30%-70% 1.231𝑥 + 0.011 0.326  0.048 20%-80% 1.11𝑥 + 0.035 0.344  0.050 10%-90% 0.86𝑥 + 0.084 0.398  0.053
Pada tabel 4.4 diperoleh parameter T dan L kemudian parameter tersebut akan dimasukkan kedalam  persamaan  penalaan  Ziegler  Nichols yang terdapat pada tabel 2.1 untuk memperoleh parameter PID.
Tabel 4. 6 Parameter PID
%Tunak Kp Ti Td Ki Kd 40%- 60% 9.26 0.086  0.021  107.67 0.19 30%- 70% 8.15 0.096  0.024 84.89 0.1956 20%- 80% 8.256 0.1 0.025 82.5 0.20 10%- 90% 9.01 0.106  0.026 85 0.23 Parameter PID yang dihasilkan
menunjukkan  karakteristik  yang  berbeda  pada setiap  nilainya,  sesuai  dengan  parameter  PID yang dimasukan pada sistem.
Gambar 4. 10 Hasil Simulasi Kondisi 40%-60% Kondisi Tunak
Gambar 4. 11 Hasil Simulasi Kondisi 30%-70% Kondisi
Tunak
Gambar 4. 12 Hasil Simulasi Kondisi 20%-80% Kondisi
Tunak
Gambar 4. 13 Hasil Simulasi Kondisi 10%-90% Kondisi Tunak
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Hasil simulasi tersebut menghasilkan karakteristik masing-masing yang berbeda. Tabel 4. 7 Karakteristik Respon Sistem Kondisi %Tunak Rise Time Settling Time Peak Amplitude Overshoot 40%- 60% 0.0733 0.663 1.33 33.1% 30%- 70% 0.0827 0.641 1.27 27% 20%- 80% 0.083 0.511 1.26 25.6% 10%- 90% 0.0802 0.491 1.23 23.1%
Kondisi  yang  paling  masuk  untuk  metode Ziegler Nichols yaitu membuat respon memiliki overshoot 25%  yaitu  dengan  mengambil  garis singgung 20%-80% kondisi tunak yang dimana pada  20%-80%  kondisi  tunak  memiliki parameter Kp = 8.256; Ki = 82.5 dan Kd 0.2.
Gambar 4. 14 Respon Sistem Kp = 8.256 Ki = 82.5 dan Kd = 0.2
4.5 Fine Tuning PID Hasil penentuan parameter PID
menggunakan  Ziegler  Nichols  dinilai  masih memiliki  kondisi overshoot yang  lumayan tinggi yaitu 25.6% sehingga penulis melakukan fine  tuning PID  dengan  melakukan  perubahan parameter  PID  sesuai  dengan  sifat-sifat  dari parameter PID.
Permasalahan  yang  terjadi  yaitu  tinggi  nya overshoot 1  maka  hal  yang  perlu  dilakukan yaitu  dengan  mengurangi  Kp  Ki  dan meningkatkan nilai Kd. Menggunakan parameter Kp = 6.256 Ki = 58.5 dan Kd = 0.3.
Tabel 4. 8 Karakteristik Respon Fine Tuning Respon Sistem Nilai Rise Time 0.0988 Settling Time 0.4280 Overshoot % 12.5224 Peak Amplitude 1.1276
Setelah  dilakukan fne  tuning menggunakan Kp  =  6.256  Ki  =  58.5  dan  Kd  =  0.3 menghasilkan  respon  sistem  yang  cukup  baik dengan  pengurangan overshoot mencapai 13.38%.
Gambar 4. 16 Perbandingan Respon Sistem Sebelum dan Sesudah Fine Tuning Tabel 4. 9 Perbandingan Karakteristik Sistem Sebelum dan Sesudah Fine Tuning Respon Sistem Sebelum Tuning Sesudah Tuning Rise Time 0.0830 0.0988 Settling Time 0.511 0.4280 Overshoot % 25.6 12.5244 Peak Amplitude 1.26 1.12276 4.6 Uji Coba Sistem Set Value 60 o C
Uji coba akan dilakukan dengan set value 60 o C selama 60 menit. Pada uji coba ini berat awal eceng  gondok  merupakan  30  gram  dan  suhu kondisi awal yaitu 33 o C.
Tabel 4. 10 Uji Coba Sistem Set Value 60 o C Waktu (Menit) Set Value ( o C) Actual Value ( o C) 3 60 46 6 60 58 9 60 59 12 60 59
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
15 60 66 18 60 63 21 60 57 24 60 59 27 60 62 30 60 59 33 60 59 36 60 60 39 60 59 42 60 58 45 60 59 48 60 61 51 60 59 54 60 59 57 60 60 60 60 60 Suhu Rata-Rata 59.1
Gambar 4. 17 Set Value 60 o C
Dari data tersebut maka dapat diperoleh nilai error dari set value 60 o C dengan Kp = 6.25; Ki = 58.5 dan Td = 0.3 yaitu =
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟
= 𝑆𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 − 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 𝑆𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 = 60 − 59.1 60 = 1.5%
Gambar 4. 18 Uji Coba Sistem Set Value 60 o C Layer 1 Home
Gambar 4. 19 Uji Coba Sistem Set Value 60 o C Layer 2 Trend Display
Layer 1  dan layer 2  berhasil  menjadi monitoring actual value dan timer yang sedang berjalan dari sistem. Selain itu, untuk input nilai set value sebesar 60 o C, set timer 3600 s atau 60 menit, Kp sebesar 6.25, Ti 58.5 dan Td 0.3.
Gambar 4. 20 Uji Coba Sistem Set Value 60 o C Layer 3
History Data
Gambar 4. 21 Hasil Otomatis History Data
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Layer  history  data berhasil  menampilkan data  secara real  time setiap  1  detik  antara set value dan actual  value .  Data  tersebut  akan tersimpan secara otomatis pada memori device yang digunakan dalam berbentuk tipe file xlsx. Data  yang  tersimpan  tersebut  merupakan  data yang terekam hasil dari pembacaan history data.
Pada  uji  coba  menggunakan  suhu  60 o C menghasilkan pengeringan sebesar  63.3% dari berat eceng gondok yang dimana berat sebelum dilakukan  pengeringan  sebesar  30  gram  dan setelah dilakukan pengeringan sebesar 11 gram.
Gambar 4. 22 Eceng Gondok Sebelum Pengeringan

## Gambar 4. 23 Eceng Gondok Sesudah Pengeringan
Selain  suhu  dan  lama  pengeringan  faktor penataan  eceng  gondok  pada  saat  proses pengeringan akan mempengaruhi hasil pengeringan.  Tidak  adanya  perubahan  warna yang signifikan pada eceng gondok disebabkan pengeringan  yang  dilakukan  berada  disuhu <100 o C walaupun demikian eceng gondok yang sudah dilakukan pengeringan tersebut
mengalami penurunan berat serta pengurangan kadar  air  sehingga  tekstur  dari  eceng  gondok tersebut menjadi kering.
4.7 Uji Coba Sistem Set Value 75 o C
Uji coba akan dilakukan dengan set value 75 o C selama 60 menit. Pada uji coba ini berat awal eceng  gondok  merupakan  30  gram  dan  suhu kondisi awal yaitu 30 o C.
Tabel 4. 11 Uji Coba Sistem Set Value 75 o C Waktu (Menit) Set Value ( o C) Actual Value ( o C) 3 75 47 6 75 61 9 75 70 12 75 74 15 75 81 18 75 74 21 75 75 24 75 74 27 75 72 30 75 76 33 75 75 36 75 75 39 75 75 42 75 75 45 75 74 48 75 75 51 75 75 54 75 75 57 75 74 60 75 75 Suhu Rata-Rata 72.6
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Dari data tersebut maka dapat diperoleh nilai error dari set value 75 o C dengan Kp = 6.25; Ti = 58.5 dan Td = 0.3 yaitu =
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟
= 𝑆𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 − 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 𝑆𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 = 75 − 72.6 75 = 3.2%
Gambar 4. 25 Uji Coba Sistem Set Value 75 o C Layer 1 Home
Gambar 4. 26 Uji Coba Sistem Set Value 75 o C Layer 2 Trend Display
Layer 1  dan layer 2  berhasil  menjadi monitoring actual value dan timer yang sedang berjalan dari sistem. Selain itu, untuk input nilai set value sebesar 75 o C, set timer 3600 s atau 60 menit, Kp sebesar 6.25, Ti 58.5 dan Td 0.3.
Gambar 4. 27 Uji Coba Sistem Set Value 75 o C Layer 3 History Data
Gambar 4. 28 Hasil Otomatis History Data
Layer  history  data berhasil  menampilkan data  secara real  time setiap  1  menit  antara set value dan actual  value .  Data  tersebut  akan tersimpan secara otomatis pada memori device yang digunakan dalam berbentuk tipe file xlsx. Data  yang  tersimpan  tersebut  merupakan  data yang terekam hasil dari pembacaan history data.
Pada  uji  coba  menggunakan  suhu  75 o C menghasilkan  pengeringan  sebesar    70%  dari berat eceng gondok yang dimana berat sebelum dilakukan  pengeringan  sebesar  30  gram  dan setelah dilakukan pengeringan sebesar 9 gram.
Gambar 4. 29 Eceng Gondok Sebelum Pengeringan
Gambar 4. 30 Eceng Gondok Sesudah Pengeringan
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
5. KESIMPULAN a. Sistem kendali PID yang digunakan untuk mengatur suhu pada pengeringan eceng gondok berhasil telah  dibuat  dengan  parameter  Kp 6.25;  Ki  58.5  dan  Kd  0.3 menghasilkan rise  time 0.0988s settling  time 0.4280 overshoot 12.5224.
b. Pada saat set value 60 o C sistem yang dijalankan selama 60 menit
memiliki  rata-rata error sebesar 1.5%  sedangkan  untuk set  value 75 o C sistem yang dijalankan selama
60  menit  memiliki  rata-rata error sebesar 3.2%.
c. Berat  eceng  gondok  mengalami penurunan  sebesar  63.3%  pada set value 60 o C  dengan  berat  awal  30
gram dan setelah dilakukan pengeringan menjadi 11 gram. Pada saat set  value 75 o C  mengalami penurunan  berat  mencapai  70%
dengan  berat  awal  30  gram  dan setelah dilakukan pengeringan menjadi 9 gram.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada pihak-pihak terkait yang telah memberi dukungan  terhadap  penelitian  ini.  Penulis menyadari  banyak  hal  yang  perlu  diperbaiki dari penelitian ini yang dapat dijadikan sebagai pembelajaran dikemudian hari.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  P. Ramlan Dan M. A. Indrianti, “Analisa Potensi Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes ) Danau Limboto Sebagai Pakan Ternak,” 2018.
[2]  A. N. Putra, S. Ristianti, Musfiroh, Dan M. B.  Syamsunarno,  “Pemanfaatan  Eceng Gondok  (Eichornia  Crassipes)  Sebagai Pakan Ikan Nila: Efek Terhadap Pertumbuhan  Dan  Kecernaan  Pakan,” Journal  Of  Local  Food  Security ,  Vol.  1, Hlm. 77–82, 2020.
[3]  I.  Saputro  Dan  A.  Fahruzi,  “Rancang Bangun  Oven  Drying  Sebagai  Alat Pengering  Eceng  Gondok  Pada  Suhu Rendah  Menggunakan  Metode  Pid,”
Seminar  Nasional  Sains  Dan  Teknologi Terapan Ix , Hlm. 189–196, Jun 2021, Doi: 10.31284/P.Snestik.2021.1789.
[4]  Raaini,  I.  S.  Nasution,  Dan  Devianti, “Performance Monitoring Of Greenhouse For  Drying  Water  Hyacinth  (Eichhornia Crassipes)  Based  On  Arduino  Nano Atmega328  Microcontroller,” Ilmiah
Mahasiswa Pertanian , Vol. 7, No. 4, Nov 2022, [Daring]. Tersedia Pada:
Www.Jim.Unsyiah.Ac.Id/Jfp
[5]  W.  S.  Alfira  Dan  K.  Riyadi,  “Kelayakan Plc  Outseal  Pada  Pengontrolan  Motor Induksi 3 Fasa,” Makassar, 2022.
[6]  R.  Choerudin,  “Desain  Sistem  Kendali Temperatur Pada Alat Sterilisator Depirogenasi  (Sterilisasi  Panas  Kering) Menggunakan Pid,” Universitas
Semarang, Semarang, 2021.
[7]  Q. Wang, G. Wang, X. Xie, Dan L. Zhou, “Design And Simulation For Temperature Measurement And Control System Based On Pt100,” Ieee 4th Advanced Information Technology,  Electronic  And  Automation Control ,  Hlm.  2301–2304,  2019,  Doi:
10.1109/Iaeac47372.2019.8997936.
[8]  K.  Zaruska  Dan  M.  Azhari,  “Rancang Bangun Sistem Stabilisasi Suhu Penggorengan  Dengan  Metode  Fuzzy Berbasis  Iot,”  Politeknik  Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Bangka Belitung, 2022.
[9]  Katsuhiko. Ogata, Modern Control Engineering , Vol. Fifth Edition. Prentice- Hall, 2010.
[10]  K. Agung Syahputra, F. R. A Bukit, Dan Suherman,  “Perancangan  Hmi  (Human Machine  Interface)  Sebagai  Pengontrol Dan Pendeteksi Dini Kerusakan Kapasitor Bank  Berbasis  Plc,” Journal  Of  Energy And  Electrical  Engineering  (Jeee) ,  Vol. 101, No. 2, Apr 2022.
[11]  L. Whisnu Bramantyo, A. Sandi Panorama,  Dan  R.  Junaidi,  “Prototype Sistem Control Suhu Dengan Metode Pid Pada Tray Dryer Mie Jagung Hi-Calcium Prototype  Of  Temperature  Controlling System With Pid Method In Making High Potassium  Maize  Noodle  Using  Tray Dryer,” Politeknik Negeri Sriwijaya , Vol. 01, No. 01, Hlm. 72–76, Okt 2020.
[12]  G.  A.  Salamena  Dan  V.  Salamena, “Analisis Penentuan
Konstanta
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
Pengendali  Pid  Menggunakan  Garis Singgung  Metode  Ziegler-Nichols  I  Pada Titik Koordinat
Kurva Tanggapan Keluaran Plant,” Jurnal Simetrik , Vol. 10, No. 2, 2020.
[13]  N.  Hamid  Dan  A.  Mansur,  “Penalaan
Parameter  Pid  Dengan  Metode  Ziegler- Nichols Untuk
Optimasi Kontrol Kecepatan Motor Pada Alat Spin Coater,”
Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik Elektro  Dan  Informatika  (Sntei) ,  Hlm. 315–319, Sep 2021.